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综合布线施工方案
四川城市职业学院
毕业设计说明书
题目:
智能大楼综合布线方案
学院四川城市职业学院
年级2012级
专业楼宇智能化工程技术
学号2012034292
学生姓名梅玉玖
指导教师罗茂元
2015年3月
摘要
智能化综合布线系统是指在综合布线的基础之上,实现智能化、自动化的控制。
20世纪中期,综合布线在发达国家问世,针对城市新建的楼宇,要提高楼宇的使用功能,有些人提出要实现楼宇智能化、自动化。
这就要求在建筑中添加控制装置、信号源及各种仪表,在管理过程中实现集中控制、监视等操作。
由于安装的设备需要用线进行连接,20世纪80年代,发达国家开始采用综合布线系统。
关键词:
智能;楼宇;综合布线;
第1章前言
综合布线是智能建筑的网络神经系统,是建筑物中各类信息的传输通道,或体现为智能建筑的重要基础设施。
综合布线是计算机网络、电信、安防、机电控制等弱电系统的集成化控制与建筑物结合的产物,它将独立分散的传统弱电布线系统实施集成化的策略,并实施统一的系统规划、工程设计、技术工艺和工程管理,其中蕴含着与布线相关的标准、规范、技术、方法、策略、产品、工艺、管理等诸多方面内容,综合布线不仅表达了概念的综合,也体现了实现过程的综合。
综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。
通过它可使话音设备、数据设备、交换设备及各种控制设备与信息管理系统连接起来,同时也使这些设备与外部通信网络相连的综合布线。
它还包括建筑物外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。
综合布线由不同系列和规格的部件组成,其中包括:
传输介质、相关连接硬件(如配线架、连接器、插座、插头、适配器)以及电气保护设备等。
这些部件可用来构建各种子系统,它们都有各自的具体用途,不仅易于实施,而且能随需求的变化而平稳升级。
第2章综合布线的特点
综合布线同传统的布线相比较,有着许多优越性,是传统布线所无法相比的。
其特点主要表现在它具有兼容性、开放性、灵活性、可靠性、先进性和经济性。
而且在设计、施工和维护方面也给人们带来了许多方便。
2.1兼容性:
综合布线的首要特点是它的兼容性。
所谓兼容性是指它自身是完全独立的而与应用系统相对无关,可以适用于多种应用系统。
过去,为一幢大楼或一个建筑群内的语音或数据线路布线时,往往是采用不同厂家生产的电缆线、配线插座以及接头等。
例如用户交换机通常采用双绞线,计算机系统通常采用粗同轴电缆或细同轴电缆。
这些不同的设备使用不同的配线材料,而连接这些不同配线的插 头、插座及端子板也各不相同,彼此互不相容。
一旦需要改变终端机或电话机位置时,就必须敷设新的线缆,以及安装新的插座和接头。
综合布线将语音、数据与监控设备的信号线经过统一的规划和设计,采用相同的传输媒体、信息插座、交连设备、适配器等,把这些不同信号综合到一套标准的布线中。
由此可见,这种布线比传统布线大为简化,可节约大量的物资、时间和空间。
在使用时,用户可不用定义某个工作区的信息插座的具体应用,只把某种终端设备(如个人计算机、电话、视频设备等)插入这个信息插座,然后在管理间和设备间的交接设备上做相应的接线操作,这个终端设备就被接入到各自的系统中了。
2.2开放性:
对于传统的布线方式,只要用户选定了某种设备,也就选定了与之相适应的布线方式和传输媒体。
如果更换另一设备,那么原来的布线就要全部更换。
对于一个已经完工的建筑物,这种变化是十分困难的,要增加很多投资。
综合布线由于采用开放式体系结构,符合多种国际上现行的标准,因此它几乎对所有著名厂商的产品都是开放的,如计算机设备、交换机设备等;并对所有通信协议也是支持的,如ISO/IEC8802-3,ISO/IEC8802-5等。
2.3灵活性:
传统的布线方式是封闭的,其体系结构是固定的,若要迁移设备或增加设备是相当困难而麻烦的,甚至是不可能。
综合布线采用标准的传输线缆和相关连接硬件,模块化设计。
因此所有通道都是通用 的。
每条通道可支持终端、以太网工作站及令牌环网工作站。
所有设备的开通及更改均不需要改变布线,只需增减相应的应用设备以及在配线架上进行必要的跳线管理即可。
另外,组网也可灵活多样,甚至在同一房间可有多用户终端,以太网工作站、令牌环网工作站并存,为用户组织信息流提供了必要条件。
2.4可靠性:
传统的布线方式由于各个应用系统互不兼容,因而在一个建筑物中往往要有多种布线方案。
因此建筑系统的可靠性要由所选用的布线可靠性来保证,当各应用系统布线不当时,还会造成交叉干扰。
综合布线采用高品质的材料和组合压接的方式构成一套高标准的信息传输通道。
所有线槽和相关连接件均通过ISO认证,每条通道都要采用专用仪器测试链路阻抗及衰减率,以保证其电气性能。
应用系统布线全部采用点到点端接,任何一条链路故障均不影响其它链路的运行,这就为链路的运行维护及故障检修提供了方便,从而保障了应用系统的可靠运行。
各应用系统往往采用相同的传输媒体,因而可互为备用,提高了备用冗余。
2.5先进性:
综合布线,采用光纤与双绞线混合布线方式,极为合理地构成一套完整的布线。
所有布线均采用世界上最新通信标准,链路均按八芯双绞线配置。
5类双绞线带宽可达100Mbps,6类双绞线带宽可达1Gbps。
对于特殊用户的需求可把光纤引到桌面(FiberToTheDesk)。
语音干线部分用钢缆,数据干线部分用光缆,为同时传输多路实时多媒体信息提供足够的带宽容量。
2.6经济性:
综合布线比传统布线具有经济性优点,主要综合布线可适应相当长时间需求,传统布线改造很费时间,耽误工作造成的损失更是无法用金钱计算。
通过上面的讨论可知,综合布线较好地解决了传统布线方法存在的许多问题,随着科学技术的迅猛发展,人们对信息资源共享的要求越来越迫切,尤其以电话业务为主的通信网逐渐向综合业务数字网(ISDN)过渡,越来越重视能够同时提供语音、数据和视频传输的集成通信网。
因此,综合布线取代单一、昂贵、复杂的传统布线,是"信息时代"的要求,是历史发展的必然趋势。
用户的网络系统必须具有一定的容错能力,保障在意外情况下不中断用户的正常工作。
选用的技术和设备是成熟的、标准化的。
在条件允许的前提下,主干网上和各种设备应有冗余备份,机房设计要有不间断电源。
第3章综合布线系统组成部分
从功能上看,综合布线系统包括工作区子系统、水平子系统、管理子系统、垂直干线子系统、设备间子系统、建筑群子系统六个系统。
综合布线系统组成部分
从功能上看,综合布线系统包括工作区子系统、水平子系统、管理子系统、垂直干线子系统、设备间子系统、建筑群子系统六个系统。
3.1工作区子系统
工作区指从由水平系统而来的用户信息插座延伸至数据终端设备的连接线缆和适配器组成。
工作区的UTP/FTP跳线为软线(Patch Cable)材料,即双绞线的芯线为多股细铜丝,最大长度不能超过5M。
3.2水平子系统
水平子系统指从楼层配线间至工作区用户信息插座。
由用户信息插座、水平电缆、配线设备等组成。
综合布线中水平子系统是计算机网络信息传输的重要组成部分。
采用星型拓扑结构,每个信息点均需连接到管理子系统。
由UTP线缆构成。
最大水平距离:
90m(295ft)。
指从管理间子系统中的 配线架的JACK端口至工作区的信息插座的电缆长度。
工作区的patch cord、连接设备的patch cord、cross-connection线的总长度不能超过10M。
水平布线系统施工是综合布线系统中最大量的工作,在建筑物施工完成后,不易变更。
因此要施工严格, 保证链路性能。
综合布线的水平线缆可采用五类、超五类双绞线、也可采用屏蔽双绞线。
甚至可以采用光纤到桌面。
3.3管理子系统
在综合布线六个系统中对管理子系统的理解定义上各标准、厂商有所差异,单单从布线的角度上看,称之为楼层配线间或电信间是合理的,而且也形象化;但从综合布线系统最终应用--数据、语音网络的角度去理解,称之为管理子系统更合理。
它是综合布线系统区别与传统布线系统的一个重要方面,更是综合布线系统灵活性、可管理性的集中体现。
因此在综合布线系统中称之为管理子系统。
管理子系统设置在楼层配线房间、是水平系统电缆端接的场所,也是主干系统电缆端接的场所;由大楼主配线架、楼层分配线架、跳线、转换插座等组成。
用户可以在管理子系统中更改、增加、交接、扩展线缆。
用于改变线缆路由。
建议采用合适的线缆路由和调整件组成管理子系统。
管理子系统提供了与其他子系统连接的手段,使整个布线系统与其连接的设备和器件构成一个有机的整体。
调整管理子系统的交接则可安排或重新安排线路路由、因而传输线路能够延伸到建筑物内部各个工作区。
是综合布线系统灵活性的集中体现。
管理子系统三种应用:
水平/干线连接;主干线系统互相连接;入楼设备的连接。
线路的色标标记管理可在管理子系统中实现。
3.4垂直干线子系统
垂直干线子系统由连接主设备间至各楼层配线间之间的线缆构成。
其功能主要是把各分层配线架与主配线架相连。
用主干电缆提供楼层之间通信的通道,使整个布线系统组成一个有机的整体。
垂直干线子系统Topology结构采用分层星型拓扑结构,每个楼层配线间均需采用垂直主干线缆连接到大楼主设备间。
垂直主干采用25对大对数线缆时,每条25对大对数线缆对于某个楼层而言是不可再分的单位。
垂直主干线缆和水平系统线缆之间的连接需要通过楼层管理间的跳线来实现。
垂直主干线缆安装原则:
从大楼主设备间主配线架上至楼层分配线间各个管理分配线架的铜线缆安装路径要避开高EMI电磁干扰源区域(如马达、变压器),并符合ANSITIA/EIA-569安装规定。
电缆安装性能原则:
保证整个使用周期中电缆设施的初始性能和连续性能。
大楼垂直主干线缆长度小于90M时,建议按设计等级标准来计算主干电缆数量;但每个楼层至少配置一条CAT5UPT/FPT做主干。
大楼垂直主干线缆长度大于90M,则每个楼层配线间至少配置一条室内六芯多模光纤做主干。
主配线架在现场中心附近、保持路由最短原则。
3.5设备间子系统
设备间子系统是一个集中化设备区,连接系统公共设备,如PBX、局域网(LAN)、主机、建筑自动化和保安系统,及通过垂直干线子系统连接至管理子系统。
设备间子系统是大楼中数据、语音垂直主干线缆终接的场所;也是建筑群来的线缆进入建筑物终接的场所;更是各种数据语音主机设备及保护设施的安装场所。
建议设备间子系统设在建筑物中部或在建筑物的一、二层,位置不应远离电梯,而且为以后的扩展留有余地,不建议在顶层或地下室。
建议建筑群来的线缆进入建筑物时应有相应的过流、过压保护设施。
设备间子系统空间要按ANSI/TIA/EIA-569要求设计。
设备间子系统空间用于安装电信设备、连接硬件、接头套管等。
为接地和连接设施、保护装置提供控制环境;是系统进行管理、控制、维护的场所。
设备间子系统所在的空间还有对门窗、天花板、电源、照明、接地的要求。
3.6建筑群子系统
当学校、部队、政府机关、大院的建筑物之间有语音、数据、图象等相联的需要时,由二个及以上建筑物的数据、电话、视频系统电缆组成建筑群子系统。
包括大楼设备间子系统配线设备、室外线缆等。
可能的路由:
架空电缆、直埋电缆、地下管道穿电缆。
建筑群子系统介质选择原则:
楼和楼之间在二公里以内、传输介质为室外光纤、可采用埋入地下或架空(4M以上)方式、需要避开动力线、注意光纤弯曲半径建筑群子系统施工要点:
包括路由起点、终点;线缆长度、入口位置、媒介类型、所需劳动费用以及材料成本计算。
建筑群子系统所在的空间还有对门窗、天花板、电源、照明、接地的要求。
图31综合布线系统图
第4章 综合布线系统工程概况及分析
4.1工程概况
若要满足现代智能大楼的信息通讯的要求,综合布线系统应能支持电话和多种计算机数据通讯系统,可传输语音、数据和图像信息,能与外部通讯网络相连接,提供各种网络通信服务。
网络布线形式采用光纤和六类非屏蔽铜缆混合组网;语音布线形式采用超五类非屏蔽铜缆布组网。
办公楼的综合布线系统分设以下子系统:
工作区子系统、配线(水平)子系统、管理子系统、干线(垂直)子系统、设备间子系统。
4.2需求分析
大楼内采用的数据传输系统都是以IP传输为基础,包括监控、门禁系统的数据、图像传输都是在IP协议之上传输的。
因此,要求智能的综合布线子系统必须是一个具有高度可靠性、高度智能化和相当程度前瞻性的系统,能够面向当前应用,兼顾未来发展。
根据当前智能大楼的实际需求并考虑到国内外信息技术最新动态和发展趋势,综合布线系统在设计时着重强调其容错性能和抗灾害性能, 同时充分考虑系统使用期间,网络、终端、信息点位等设备的适当增加,系统仍然要求适应正常负载运行。
综合布线系统必须能够提供满足数据、图像、音频、视频等多媒体应用的服务和传输能力,而且能方便的通过电信运营商提供的接口或INTERNET等网络用多种方式与全国及世界各地的计算机进行交流。
为了能适应今后20年甚至更长时间内网络和通信技术的高速发展,综合布线系统要能适合当今流行的网络技术(如交换以太网技术及1000BASE-T),特别是国际上普遍应用的千兆以太网技术的要求。
该综合布线系统应不但能体现先进国际水平,而且应该具有高度开放性,能为标准的智能型建筑物提供一个高效率、标准和开放的基础平台。
本工程项目的总体目标为:
建立一整套先进、完善的通讯、网络布线系统,包括为数据、语音、图像、控制等应用系统提供接入方式;配线间和各楼层间网 络互连方案,既要满足当前的使用需要,又要考虑将来网络发展的需要,使系统达到配置灵活、易于管理、易于维护、易于扩充的目的。
4.3信息点分布
以一个6层的办公楼为例,若一层楼分布12个语音点,12个数据点,则一层楼的信息点共为24个,整栋楼的信息点为144个。
楼层
数据点
语音点
1F
12
12
2F
12
12
3F
12
12
…
12
12
6F
12
12
表41信息点统计图
第5章综合布线设计方案
5.1设计需求
以一个六层的办公楼为例,我们共需要144个信息点,每一层粗腰12个语音点,12个数据点,这样才能确保每个部门的办公需要,例如具体应用如普通的电话、宽带上网、IP电话等。
5.2工程准备资料
综合布线需要准备该栋楼的平面布局图,立面图,弱电管道设计图,还要了解用户的具体需求。
5.3设计、安装的标准
《商业建筑通讯布线标准》 (ANSI/EIA/TIA-568A)
《商业建筑电信通道及空间标准》 (ANSI/EIA/TIA-569A)
《商业建筑电信设施管理标准》 (ANSI/EIA/TIA-606)
《商业建筑通讯接地接续要求》 (ANSI/EIA/TIA-607)
《非屏蔽双绞线电缆特性追加条款》 (EIA/TIA TSB-36)
《非屏蔽双绞线连接硬件传输特性追加条款》 (EIA/TIA TSB-40A)
《非屏蔽双绞线布线系统传输特性现场测试标准》(EIA/TIA TSB-67)
《智能建筑设计标准》 (DBJ08-47-95)
《工业标准及国际商务建筑布线标准》 (ETA/TIA-568)
《光纤分布数据接口标准》 (ANSI FDDI)
《简明光纤布线指导》 (EIA/TIA TSB-72)
《开放办公室水平布线追加条款》 (EIA/TIA TSB-75)
《民用建筑电气设计规范》 (TGJ-T16-92)
《电气装臵安装工程施工及验收规范》 (GBJ232-90、92)
《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》 (CECS-72:
2000)
《建筑与建筑群综合布线系统工程施工验收规范》 (CECS-89:
2000)
《工业企业通信设计规范》
《工业企业通信接地设计规范》
《工业企业程控交换机工程设计规范》
5.4设计目的
综合布线系统的数据部分要满足大楼高速上网的应用,主要是满足电脑网
络系统的数据传输要求
综合布线系统的语音部分要满足大楼电话系统的应用,主要是满足电话系
统的语音传输要求。
布线系统建设成具有良好的开放性和兼容性。
系统具有超前性,适应今后10-15年的技术发展。
5.5设计思想
我们认为根据这些设计目的,才能实现某智能大楼设计上的先进性,灵活性,可靠性,扩展性,兼容性,经济性和正确安全性,才能达到最优化的、最好的性能价格比,使某大楼能够得到他们所需要的智能化系统。
同时我们在进行系统设计时也充分考虑了以下几方面的内容:
系统信息共享设计:
从设计的角度讲,通过系统的设计来实现在整个大楼内物理和逻辑上的硬件设备和软件资源的独享,是优化设计最基本的要求。
我们所提供的设计不是简单的为业主提供一些具体设备和产品的组合,而是通过设计将这些设备和产品进行功能集成,向业主提供一个最佳的整体综合服务功能,以最低限度的设备和资源的投入来换取最大限度上满足业主对功能的需求,同时我们所设计的软硬件独享也是建立在整个大楼的结构、系统、服务和管理四个方面来综合考虑和综合利用之上的。
系统综合管理设计
我们所提供的设计,不仅仅包括系统软硬件的集成设计,同时设计也充分考虑到某大楼综合布线系统对今后公司运作、物业、维修等综合管理方面的支持。
因此设计方案也包括对办公区今后综合管理方面的功能设计,这些管理功能能够使公司的管理者更有效地管理办公区,诸如在信息管理、设备维修管理、以及节能管理等方面。
第6章综合布线的系统设计
6.1工作区子系统
工作区子系统的施工是指信息插座的安装以及终端设备与信息模块的连接,根据图纸可以知道,大部分的信息模块安装在开放式卡座上,有些信息模块安装在墙上,安装在墙上和隔段上的信息模块插座与其旁边的电源插座应保持20cm的距离,信息插座和电源插座的下沿距地面30cm。
如图6-1所示:
G20铁管
信息插座电源插座
20cm
30cm
地面
图表01
图61
6.2水平区子系统施工
水平区子系统的施工是将由配线架到信息模块的水平线缆的敷设,该系统的施工主要注意施工现场的情况和与装潢的配合,通常在走廊的吊顶上敷设单轨线槽,到开放式卡位时走皮套直接垂直吊下进入卡位,进入房间时,从线槽引出金属管,以暗埋方式沿墙壁布置到各信息点。
6.3配线间子系统施工
这里所指的配线间为弱电总配线间。
由于配线间内安装有该楼层的配线机柜,其中有布线系统中的楼层管理子系统和计算机网络设备,因此它是整个布线系统的核心。
它的布局,选型及环境条件的考虑是否恰当,都直接影响到将来信息系统的正常运行及维护,使用的灵活性。
因此配线间子系统的施工主要是指对配线间的施工。
在此,将对配线间的环境提出以下建议:
将设备间安排在电梯附近,以便装运笨重的设备;
室温应保持在18℃至27℃之间,相对湿度保持在30%-55%。
保持室内无尘或少尘,通风良好,亮度至少达30英尺*烛光;
安装合适的消防系统(采用湿型消防系统,不要把喷头直接对准电气
设备);
使用防火门,至少能耐火1小时的防火墙和阻燃漆;
提供合适的门锁,至少要有一扇窗口留作安全出口;
尽量远离存放危险口的场所;
设备间的高度应至少为2.55米高度的无障碍空间,门的大小至少为高2.1m×1.0m,地板负重能力至少应为500kg/平方米。
另外对于K.I.S.S系统的要求,应在配线间安装布线硬体的墙壁上覆盖涂有阻燃漆的3/4英寸(合1.9cm)的木板。
设备间的大小完全取决于安装的电气设备的空间要求。
另外,还要供放置设备的设备柜,其大小可按设备的尺寸而定,一般采用木质或玻璃材料制成。
在设备间尽量将设备柜放在近竖井的位置,在柜子上方应装有通风口用于设备通风;亦可采用设备架,但要同时做好防尘的考虑。
6.4系统对建筑物的要求
设备间有足够的空间用于安装配线架等。
用户为SCS提供独立的管路和线槽。
用户完成对建筑物的整改工作。
施工过程中,用户提存放PDS材料的地方。
对电源要求
每个信息插座旁边需要有一个220V电源插座,在配线间需要有220V,5KV电源,并做好接地保护。
6.5系统与电话的连接
电话系统使用的标准插头为RJ11插头,可直接插入SCS系统提供的标准RJ45插座。
其连接步骤是:
在电话机的输出端装上RJ11插头,然后将其插入SCS系统的双孔或单孔信息插座上。
连接时由技术人员对插头进行配线,在配线架上进行跳线,将水平线路与PABX的线路连接起来。
在与PABX连接时,外线可不经过PABX,直接上配线架,使之成为直拨电话线路。
而中继线经过PABX与内线连接,内线再上配线架,构成分机线路。
PABX
电话
RJ11
内线中继线
至电话局
MDF直拨外线
图62
6.6系统与电脑的连接
计算机与SCS系统连接时,需待敷设SCS系统后,在计算机上加入网卡,将两端带有RJ45的跳线分别与计算机的网卡和信息插座相连接,技术人员在配线架上将相应的端口与HUB连接。
6.7系统测试
通信介质的正确连接及良好的传输性能,是系统正常运转的基础,
系统安装完毕以后,必须对系统进行必要的测试,以确认传输介质的
性能指标已达到了系统正常运转的要求。
ANSI/EIA/TIA-568国际商业大楼通信线路标准对结构化布线系统的
缆线及连接器的传输给出了最低的电气性能指标要求。
按照不同的传输
速率对布线系统电气性能的不同要求,定义了3类,4类,5类布线材
料。
其中ANSI/EIA/TIA-568TSB-36标准确定了传输电缆---双绞
线的衰减,NEXT(NearEndCrosstalk)特性阻抗及分布电容参数。
对
3类线缆,其测试数据传输速率最大为16MHZ,而对5类缆线,其测试
指标达100MHZ的传输速率。
而ANSIEIATIA-568,TSB-40标准则定
义了结构化布线系统中的连接器件的性能指标,这些指标是:
衰减,NE
XT和反射损耗。
同样,3类连接器定义了其在最大16MHZ传输速率的
条件下的性能指标。
而6类的连接器则为100MHZ。
第7章此综合布线方案的特点
本设计方案具有完全的开放性和可扩充性。
本方案设计思想和所用器件都是以高标准为原则,尤其在综合布线系统中数据传输方面,不仅在水平线子系统中采用6类UTP,而且在管理子系统中全部采用6类RJ45跳线实现交接,使100Mbps高速数据传输在整个布线系统介质中畅通无阻,避免了卡接跳线式线缆急剧转弯而造成的传输速率下降,同时避免了其化接线方式由于在接线处较长距离地破坏双绞线而引起的外部干扰问题,因此采用SCS的插线器以真正实现100Mbps高速传输的速度和质量。
同样由于在数据传输部分采用了RJ45插接线器,所有线头均被封在插座或插头里,解决了线头氧化生锈的问题。
保证系统真正有几十年的使用寿命。
综合布线设计方案中采用的RJ45插接式模插接线器的接线方式简单方便,只需一些专用工具。
这使得初期安装方便有效,克服了由于接线方式复杂而造成的安装工期过长和安装质量无法保证的问题,同时也便于以后的调整和管理。
综合布线设计方案充分考虑到用户对传输速度和扩充余量的要求,能满足目前高速为数据的要求,又留有足够的余量将来扩充的需要。
在综合布线系统的关键部分管理子系统中,采用统一的绝缘金属通信机柜来管理,既起到了屏蔽作用,又能避免灰尘和外来物的侵袭,网络用标准尺寸交换机,路由器等网络设备也可放在机柜中。
系统只采用一个总机房和三个分机房进行线缆管理,既方